在天然气开采、输送和加工过程中,原料天然气通常会携带固体粉尘、游离水、凝析油等多种杂质,这些杂质不仅会降低天然气品质,还会磨损、堵塞下游的调压阀、流量计、压缩机等设备,天然气过滤分离器就是针对这一需求研发的专用净化设备,可高效完成固气分离和气液分离,保障天然气系统稳定运行。
什么是天然气过滤分离器
天然气过滤分离器属于聚结分离设备的细分品类,又称天然气聚结分离器,集固体杂质过滤、游离液滴分离两大功能于一体,可同时脱除天然气中的微小固体颗粒、游离水、凝析液以及其他液态杂质,是天然气净化环节必不可少的核心设备,也可适配矿井气、城市煤气、液化石油气等多种气态介质的净化需求。
天然气过滤分离器的结构组成
核心功能部件
一级聚结滤芯:采用高精度复合过滤材质制成,首要作用是拦截天然气中的微小固体悬浮物,同时可让微小液滴附着在纤维表面聚结长大,为后续分离做准备
二级分离滤芯:采用特殊憎液改性材质,能够有效阻挡聚结长大的液滴通过,促使液滴沉降分离,保障出气的干燥度
承压壳体:一般采用优质碳钢或不锈钢焊接制成,满足天然气工况的承压、防爆、防腐要求,根据安装形式分为立式壳体和卧式壳体两类
配套附属装置
监测附件:配有压差表,可实时显示滤芯的阻力变化,方便运维人员及时判断滤芯堵塞情况,安排更换
安全附件:配有安全阀,当设备内部压力超过设计值时,可自动泄压,避免发生安全事故
排污附件:配有排污阀和放水阀,可定期排出沉积在壳体底部的固体杂质和分离出的液态积液
特殊附件:针对低温工况可配套伴热装置,避免低温下液滴凝固堵塞滤芯,保障设备稳定运行
天然气过滤分离器的常见分类
按处理流量划分:可覆盖30m⊃3;/h-500m⊃3;/h的范围,可从小型民用燃气站到大型长输管线场站,适配不同规模的工况需求
按设计压力划分:分为1.0Mpa、1.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、6.4Mpa五个常用等级,可满足不同压力层级的天然气系统要求
按安装形式划分:分为立式天然气过滤分离器和卧式天然气过滤分离器,立式占地小,适合空间有限的场站;卧式处理量大,适合大流量输配场景
按过滤精度划分:分为3~5μm常规精度和1μm高精度两个等级,高精度型号可满足对固体杂质控制要求极高的工况
按性能等级划分:性能优先级为A级>B级>C级,不考虑成本的前提下,A级可取代B级,B级可取代C级,用户可根据预算和工况要求选择
天然气过滤分离器的工作原理
含杂质含液的天然气从进气口进入壳体后,首先进入一级聚结滤芯层,天然气中的固体颗粒被过滤层有效截留,微小的游离液滴则附着在滤芯的纤维表面,不断碰撞聚结形成体积更大的液滴;携带大液滴的天然气流出聚结滤芯后,进入二级分离滤芯区域,二级滤芯的特殊憎液结构会阻挡液滴通过,大液滴在重力作用下逐渐沉降到设备底部的积液腔;经过过滤和除液后的洁净天然气,从出气口排出进入下游管线,沉积在底部的杂质和积液可通过排污阀定期排出,完成整个净化流程。
天然气过滤分离器的主要应用场景
天然气开采领域:用于开采井口的初步净化,脱除天然气携带的地层粉尘和游离水,保护后续输送设备
城市燃气领域:用于城市门站、分输站、调压站的天然气净化,保障进入城市管网的燃气品质,保护用户端燃气设备
石油化工领域:用于液化石油气生产过程中,脱除液化石油气中的水份和残留胺液,提升产品纯度
煤矿矿井领域:用于矿井气的预处理净化,分离矿井气中的粉尘和液滴,提纯后可进行后续利用
选型天然气过滤分离器的常见误区
只关注处理流量,忽略设计压力:天然气属于高压易燃易爆介质,设计压力不匹配不仅会缩短设备使用寿命,还会带来严重的安全隐患,必须严格匹配工况压力要求
忽略滤芯更换便捷性:结构设计不合理的天然气过滤分离器,更换滤芯需要耗费大量时间,会影响供气连续性,选型时要优先确认换芯结构是否便捷
低温工况不配伴热装置:北方冬季或高海拔低温地区,天然气中的液滴容易凝固,堵塞滤芯和管路,必须选配伴热装置保障正常运行